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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Karosserie, wobei die Karosserie eine Fahrgastzelle umfasst, wobei die Fahrgastzelle eine Bodenstruktur mit einer Unterseite aufweist, wobei unterseitig der Bodenstruktur eine Gehäusestruktur für einen Energiespeicher angeordnet ist, wobei die Gehäusestruktur einen Deckel mit einer Oberseite aufweist, wobei die Oberseite des Deckels von der Unterseite der Bodenstruktur beabstandet ist.
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Aus dem Dokument
US 2008/0136110 A1 ist eine akustische Dichtungsanordnung bekannt für ein Kraftfahrzeug, umfassend: einen Fahrzeugunterboden, der den Boden eines Fahrzeuginnenraums definiert; ein Energiespeichermodul, das eine obere Wand mit einem äußeren Umfangsabschnitt besitzt und in beabstandeter Beziehung unter dem Fahrzeugunterboden aufgehängt ist; und eine ringförmige Dichtung aus kompressiblem Material, die zwischen dem äußeren Umfangsabschnitt des Energiespeichermoduls und dem Fahrzeugunterboden angeordnet und dazwischen zusammengepresst ist, um einen verschlossenen Raum zu bilden und die Geräuschübertragung in den verschlossenen Raum zwischen der oberen Wand des Energiespeichermoduls und dem Fahrzeugunterboden zu reduzieren.
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Aus dem Dokument
US 2014/0182958 A1 ist ein Energie absorbierendes und verteilendes Seitenaufprallsystem bekannt für ein Fahrzeug mit einem Batteriepack-Gehäuse, das dazu konfiguriert ist, eine Vielzahl von Batterien aufzunehmen, wobei das Batteriepack-Gehäuse dazu eingerichtet ist, zwischen einem ersten Fahrzeug-Strukturseitenteil, das benachbart einer ersten Seite des Fahrzeugs liegt, und einem zweiten Fahrzeug-Strukturseitenteil, das benachbart einer zweiten Seite des Fahrzeugs liegt, montiert zu werden, wobei ein erstes Seitenteil des Batteriepack-Gehäuses mit dem ersten Fahrzeug-Strukturseitenteil mechanisch gekoppelt werden kann und ein zweites Seitenteil des Batteriepack-Gehäuses mit dem zweiten Fahrzeug-Strukturseitenteil mechanisch gekoppelt werden kann, wobei das Batteriepack-Gehäuse dazu geeignet ist, zwischen einer vorderen Fahrzeug-Aufhängungsanordnung und einer hinteren Fahrzeug-Aufhängungsordnung montiert zu werden, wobei das Batteriepack-Gehäuse im montierten Zustand den Abstand zwischen dem ersten Fahrzeug-Strukturseitenteil und dem zweiten Fahrzeug-Strukturseitenteil quert, wobei das Batteriepack-Gehäuse ferner mehrere Querträger umfasst, die in das Batteriepack-Gehäuse integriert sind, wobei die mehreren Querträger die mehreren Batterien in Batteriegruppen aufteilen, wobei jeder der mehreren Querträger sich von dem ersten Seitenteil des Batteriepack-Gehäuses zu dem zweiten Seitenteil des Batteriepack-Gehäuses erstreckt, und wobei dann, wenn das Batteriepack-Gehäuse montiert ist, eine Seitenaufpralllast, die entweder auf die erste Seite oder die zweite Seite des Fahrzeugs auftrifft, auf wenigstens einen der mehreren Querträger übertragen wird.
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Aus dem Dokument
DE 10 2016 213 262 A1 ist ein Kraftfahrzeug bekannt mit einer Karosserie, wobei die Karosserie eine Fahrgastzelle umfasst, wobei die Fahrgastzelle eine Bodenstruktur aufweist, wobei an einer Unterseite der Bodenstruktur eine Gehäusestruktur für Energiespeicher befestigt ist, wobei die Gehäusestruktur ein geschlossenes Behältnis ist, das ein wannenförmiges Bauteil und einen zum wannenförmigen Bauteil beabstandeten Deckel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zwischenraum zwischen der Unterseite des Bodens und einer Außenfläche des Deckels der Gehäusestruktur mindestens ein Dämpfungs-Bauteil angeordnet ist, das unter Vorspannung in dem Zwischenraum zwischen dem Deckel der Gehäusestruktur und dem Boden eingebaut ist und dass das Dämpfungs-Bauteil ein komprimierbarer Schaum ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Kraftfahrzeug strukturell und/oder funktionell zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen und/oder Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das Kraftfahrzeug kann ein PKW sein. Das Kraftfahrzeug kann ein Hybridelektrokraftfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug sein. Die Karosserie kann eine selbsttragende Karosserie oder eine Skelettkarosserie sein. Die Fahrgastzelle kann eine Innenausstattung aufweisen. Die Innenausstattung kann Sitze, Fußräume, Verkleidungen und/oder wenigstens einen Bodenbelag aufweisen. Der wenigstens eine Bodenbelag kann eine Dekorschicht, eine Schwerschicht und/oder eine Akustikschicht aufweisen. Die Schwerschicht kann ein reduziertes Gewicht aufweisen oder entfallen. Die Dekorschicht kann ein textiles Flächengebilde, insbesondere ein Teppich, sein. Die Schwerschicht kann als Masse in einem FederMasse-System dienen. Die Akustikschicht kann eine Antidröhnschicht sein. Die Bodenstruktur kann eine Oberseite aufweisen. Der wenigstens eine Bodenbelag kann oberseitig an der Bodenstruktur angeordnet sein. Die Gehäusestruktur kann geschlossen sein. Die Gehäusestruktur kann dicht geschlossen sein. Die Gehäusestruktur kann ein Unterteil aufweisen. Das Unterteil kann eine wannenartige Form aufweisen. Das Unterteil kann einen Unterteilboden und Seitenwände aufweisen. Der Deckel kann von dem Unterteilboden beabstandet sein. Der Deckel kann dazu dienen, das Unterteil zu verschließen. Als „Unterseite“ ist vorliegend insbesondere eine einer Fahrbahn zugewandte Seite bezeichnet. Als „Oberseite“ ist vorliegend insbesondere eine von einer Fahrbahn abgewandte Seite bezeichnet. Der Energiespeicher kann ein elektrischer Energiespeicher sein. Der Energiespeicher kann eine Traktionsbatterie sein. Der Energiespeicher kann ein Lithium-Ionen-Akkumulator sein.
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Mit „Struktur“ sind vorliegend insbesondere Bauteile und/oder Module bezeichnet, die einen strukturellen Aufbau aufweisen. Diese Bauteile und/oder Module können strukturell und/oder funktionell wirksam sein.
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Das wenigstens eine erste Elastomerelement und das wenigstens eine zweite Elastomerelement können geometrisch, örtlich, mechanisch, akustisch und/oder schwingungstechnisch aufeinander abgestimmt sein. Das wenigstens eine erste Elastomerelement und das wenigstens eine zweite Elastomerelement können derart aufeinander abgestimmt sein, dass in der Fahrgastzelle akustisch wirksame Schwingungen reduziert sind. Das wenigstens eine erste Elastomerelement und das wenigstens eine zweite Elastomerelement können derart aufeinander abgestimmt sein, dass ein vorgegebenes Schwingungsverhalten der Bodenstruktur unterstützt ist. Das wenigstens eine erste Elastomerelement und das wenigstens eine zweite Elastomerelement können derart aufeinander abgestimmt sein, dass bei Schwingung der Bodenstruktur eine Wellenlänge vergrößert ist. Das wenigstens eine erste Elastomerelement und das wenigstens eine zweite Elastomerelement können derart aufeinander abgestimmt sein, dass bei einem Crash, insbesondere bei einem Frontcrash und/oder Seitencrash, ein Eindringen der Bodenstruktur in die Gehäusestruktur verhindert wird. Das wenigstens eine erste Elastomerelement und das wenigstens eine zweite Elastomerelement können derart aufeinander abgestimmt sein, dass ein Korrosionsschutz umliegender Strukturen gewährleistet ist. Das wenigstens eine erste Elastomerelement und das wenigstens eine zweite Elastomerelement können derart aufeinander abgestimmt sein, dass während eines Montageprozesses in der Bodenstruktur und/oder in dem Deckel vorgegebene mechanische Höchstspannungen auch unter Berücksichtigung von Toleranzen der Karosserie und/oder des Energiespeichers nicht überschritten werden. Das wenigstens eine erste Elastomerelement und das wenigstens eine zweite Elastomerelement können derart aufeinander abgestimmt sein, dass eine Ergonomie in der Fahrgastzelle, insbesondere betreffend Fahrgastsitzhaltung und/oder Fußfreiraum, verbessert wird.
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Das wenigstens ein erste Elastomerelement kann eine geringere Steifigkeit und eine geringere Dichte als das wenigstens ein zweite Elastomerelement aufweisen. Das wenigstens ein zweite Elastomerelement kann eine höhere Steifigkeit und eine höhere Dichte als das wenigstens ein zweite Elastomerelement aufweisen.
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Das wenigstens eine erste Elastomerelement kann eine zellige Struktur aufweisen. Das wenigstens eine erste Elastomerelement kann eine offenzellige Struktur, geschlossenzellige Struktur, gemischtzellige Struktur oder Integralschaumstruktur aufweisen. Das wenigstens eine zweite Elastomerelement eine kompakte Struktur aufweisen.
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Das wenigstens eine erste Elastomerelement kann bahnförmig in umlaufend geschossener Form angeordnet sein. Das wenigstens eine erste Elastomerelement kann ringförmig angeordnet sein. Das wenigstens eine zweite Elastomerelement kann streifen- oder klotzförmig ausgeführt sein.
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Das wenigstens eine erste Elastomerelement kann an der Oberseite des Deckels und/oder der Unterseite der Bodenstruktur hergestellt und dabei mit der Oberseite des Deckels und/oder der Unterseite der Bodenstruktur verbunden sein. Das wenigstens eine erste Elastomerelement kann mit der Oberseite des Deckels und/oder der Unterseite der Bodenstruktur im wesentlichen stoffschlüssig verbunden sein. Das wenigstens eine erste Elastomerelement kann an der Oberseite des Deckels und/oder der Unterseite der Bodenstruktur angespritzt sein.
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Das wenigstens eine zweite Elastomerelement kann zunächst von der Oberseite des Deckels und/oder der Unterseite der Bodenstruktur gesondert hergestellt und nachfolgend mit der Oberseite des Deckels und/oder der Unterseite der Bodenstruktur verbunden sein. Das wenigstens eine zweite Elastomerelement kann mit der Oberseite des Deckels und/oder der Unterseite der Bodenstruktur im wesentlichen kraft- und/oder formschlüssig verbunden sein, insbesondere mithilfe von Befestigungselementen, wie Clips oder Nieten.
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Die Gehäusestruktur und/oder der Energiespeicher können/kann eine funktionell und strukturell auf das wenigstens eine erste Elastomerelement und das wenigstens eine zweite Elastomerelement abgestimmte Abstützstruktur aufweisen. Die Abstützstruktur kann mithilfe von Querprofilen gebildet sein.
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Die Bodenstruktur kann funktionell und strukturell auf das wenigstens eine erste Elastomerelement und das wenigstens eine zweite Elastomerelement abgestimmte Versteifungen aufweisen. Die Versteifungen können mithilfe von Sicken und/oder Zusatzprofilen gebildet sein.
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Die Abstützstruktur der Gehäusestruktur und/oder des Energiespeichers und/oder die Versteifungen der Bodenstruktur kann/können zumindest annähernd fluchtend über und/oder unter dem wenigstens einen ersten Elastomerelement und/oder dem wenigstens einen zweiten Elastomerelement angeordnet sein.
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Blechfeldschwingung können bedämpft und/oder ausgesteift sein. Die Bodenstruktur, die Gehäusestruktur und/oder der Energiespeicher können gegeneinander verspannt sein. Der Deckel kann an die restliche Energiespeicherstruktur angekoppelt sein. Mithilfe von Wellenbrechern kann Luftschall bedämpft sein.
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Mit der Erfindung wird ein Aufwand, wie Kostenaufwand, reduziert. Funktionssynergien werden geschaffen. Ein vollumfängliches Akustikkonzept wird bereitgestellt. Kundenwerte Eigenschaften werden optimiert, insbesondere hinsichtlich Ergonomie, Funktion, Innenraumakustik, und Gewicht. Eine Geräuschbelastung in der Fahrgastzelle wird reduziert. Ein in der Fahrgastzelle verfügbarer Raum, insbesondere in einem Fußbereich und für Sitzergonomie, wird vergrößert. Ein Trittkomfort wird erhöht. Eine Fahrzeughöhe kann reduziert werden.
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Eine Schwerschicht kann entfallen. Eine Crashsicherheit wird erhöht. Eine Korrosionsbeständigkeit wird erhöht.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben, dabei zeigen schematisch und beispielhaft:
- 1 eine Gehäusestruktur für einen Energiespeicher mit ersten Elastomerelementen und zweiten Elastomerelementen in axonometrischer Ansicht,
- 2 eine Bodenstruktur einer Kraftfahrzeug-Fahrgastzelle und eine Gehäusestruktur für einen Energiespeicher in Schnittansicht und
- 3 eine Kraftfahrzeug-Fahrgastzelle mit einer Bodenstruktur und einer Gehäusestruktur für einen Energiespeicher in Schnittansicht.
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1 zeigt eine geschlossene Gehäusestruktur 100 für einen Energiespeicher mit einem wannenförmigen Unterteil 102 und einem Deckel 104. Der Deckel 104 weist eine Oberseite 106 auf, die in Einbaulage einer Bodenstruktur einer Kraftfahrzeug-Fahrgastzelle zugewandt ist. Die Gehäusestruktur 100 weist an der Oberseite 106 des Deckels 104 eine erhöhte Mittenabstützung 107 zur Abstützung an der Bodenstruktur der Kraftfahrzeug-Fahrgastzelle auf. Weitere Abschnitte des Deckels 104 sind demgegenüber zurückgesetzt und somit in Einbaulage von der Bodenstruktur beabstandet. An der Oberseite 106 sind erste Elastomerelemente, wie 108, und zweite Elastomerelemente, wie 110, angeordnet.
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Die ersten Elastomerelemente 108 und die zweiten Elastomerelemente 110 sind geometrisch, örtlich, mechanisch, akustisch und schwingungstechnisch derart aufeinander abgestimmt, dass in einer Fahrgastzelle akustisch wirksame Schwingungen reduziert sind, ein vorgegebenes Schwingungsverhalten der Bodenstruktur unterstützt ist, bei Schwingung der Bodenstruktur eine Wellenlänge vergrößert ist, bei einem Crash, insbesondere bei einem Frontcrash und/oder Seitencrash, ein Eindringen der Bodenstruktur in die Gehäusestruktur 100 verhindert wird, ein Korrosionsschutz umliegender Strukturen gewährleistet ist, während eines Montageprozesses in der Bodenstruktur und/oder in dem Deckel 104 vorgegebene mechanische Höchstspannungen auch unter Berücksichtigung von Toleranzen der Karosserie und/oder des Energiespeichers nicht überschritten werden und eine Ergonomie in der Fahrgastzelle, insbesondere betreffend Fahrgastsitzhaltung und/oder Fußfreiraum, verbessert wird.
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Die ersten Elastomerelemente 108 weisen eine zellige Struktur und damit eine geringe Steifigkeit und eine geringe Dichte auf, sind jeweils ringförmig in umlaufend geschossener Form angeordnet und an der Oberseite 106 des Deckels 104 angespritzt. Vorliegend verlaufen die ersten Elastomerelemente 108 jeweils mit vier zueinander rechtwinklig angeordneten Seiten, die radial ineinander übergehen, im Bereich eines Fußraums der Fahrgastzelle. In Einbaulage liegen die ersten Elastomerelemente 108 unter Vorspannung an der Bodenstruktur an und dichten einen Innenbereich 112 ab, wobei der Innenbereich 112 zum Korrosionsschutz einen Ablauf 114 aufweist.
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Die zweiten Elastomerelemente 110 weisen eine kompakte Struktur und damit eine hohe Steifigkeit und eine hohe Dichte auf, sind streifen- oder klotzförmig ausgeführt und mit der Oberseite 106 des Deckels 104 mithilfe von Befestigungselementen, wie 116, verbunden. Vorliegend verlaufen die zweiten Elastomerelemente 110 bezogen auf das Kraftfahrzeug in Querrichtung und sind im Innenbereich 112 der ersten Elastomerelemente 108 sowie davor angeordnet. Der Deckel 104 weist sickenartig zurückgesetzte Abschnitte auf, in denen die zweiten Elastomerelemente 110 aufgenommen sind.
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2 zeigt eine Bodenstruktur 200 einer Kraftfahrzeug-Fahrgastzelle und eine Gehäusestruktur 202 für einen Energiespeicher in Schnittansicht. Die Bodenstruktur 200 ist mithilfe eines Bodenblechs gebildet. Fahrgastzellenseitig ist die Bodenstruktur 200 in der genannten Abfolge mit einer Antidröhnschicht 204, einer Schaumschicht 206, einer Schwerschicht 208 und einem Teppich 210 belegt. Die ersten Elastomerelemente 212 sind im Bereich des Fußraums der Fahrgastzelle angeordnet und umschließen den Innenbereich 214. Die Schwerschicht 208 weist im Bereich des Innenbereichs 214 eine Ausnehmung 216 auf. Akustisch wirksame Anregungen erfolgen bei einem Fahrbetrieb von außen über Antrieb und Fahrwerk sowie über einen Spalt 218 zwischen der Gehäusestruktur 202 und der Bodenstruktur 200 zu der Bodenstruktur 200. Der dargestellte Aufbau gewährleistet dabei gleichermaßen eine gute Ergonomie insbesondere im Fußraum der Fahrgastzelle, gute akustische Eigenschaften und eine Einhaltung hoher Maßkettenforderungen in Höhenrichtung. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
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3 zeigt eine Kraftfahrzeug-Fahrgastzelle 300 mit einer Bodenstruktur 302 und einer Gehäusestruktur 304 für einen Energiespeicher in Schnittansicht. Die Gehäusestruktur 304 weist eine mithilfe von Querprofilen gebildete Abstützstruktur 306 auf. Die Querprofile sind fluchtendunter den zweiten Elastomerelementen 308 angeordnet. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und 2 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen.
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Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es auch Weiterbildungen und/oder Ausführungsbeispiele der Erfindung, die zusätzlich oder alternativ das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweisen.
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Aus den vorliegend offenbarten Merkmalskombinationen können bedarfsweise auch isolierte Merkmale herausgegriffen und unter Auflösung eines zwischen den Merkmalen gegebenenfalls bestehenden strukturellen und/oder funktionellen Zusammenhangs in Kombination mit anderen Merkmalen zur Abgrenzung des Anspruchsgegenstands verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Gehäusestruktur
- 102
- Unterteil
- 104
- Deckel
- 106
- Oberseite
- 107
- Mittenabstützung
- 108
- erstes Elastomerelement
- 110
- zweites Elastomerelement
- 112
- Innenbereich
- 114
- Ablauf
- 116
- Befestigungselement
- 200
- Bodenstruktur
- 202
- Gehäusestruktur
- 204
- Antidröhnschicht
- 206
- Schaumschicht
- 208
- Schwerschicht
- 210
- Teppich
- 212
- erstes Elastomerelement
- 214
- Innenbereich
- 216
- Ausnehmung
- 300
- Fahrgastzelle
- 302
- Bodenstruktur
- 304
- Gehäusestruktur
- 306
- Abstützstruktur
- 308
- zweites Elastomerelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2008/0136110 A1 [0002]
- US 2014/0182958 A1 [0003]
- DE 102016213262 A1 [0004]
